【題目】如圖所示,OPQ為豎直平面內(nèi)的一個直角邊界,邊界內(nèi)存在B = 1T、方向垂直紙面向內(nèi)的磁場。abcd為一邊長l=0.10m、質(zhì)量m=0.01kg、電阻R= 0.1Ω的勻質(zhì)正方形導(dǎo)線框,其ab邊離磁場上邊界OP的距離h=0.05m�，F(xiàn)將線框以初速度v0= 2.0m/s水平向右拋出,線框從OP邊界進(jìn)入磁場,然后在磁場中運(yùn)動,最后從PQ邊界離開磁場區(qū)域。已知運(yùn)動過程中,線框ab邊始終與磁場邊界OP平行,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力,求:

（1）線框cd邊剛進(jìn)入磁場時線框的速度大小

（2）線框從剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】（1）（2）

【解析】（1）設(shè)線框ab邊剛進(jìn)入磁場時線框的速度為v1，由運(yùn)動學(xué)公式可得:v1y2=2gh

線框ab邊剛進(jìn)入磁場時，ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv1y

線框ab邊受到安培力F=BIl

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得F=0.1N

即F=mg

故線框勻速進(jìn)入磁場，cd邊剛進(jìn)入磁場時線框的速度大小也為v1，又v12=v02+v1y2

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得v1=m/s

（2）線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q1=mgl=0.01J

設(shè)線框ad邊剛離開磁場邊界PQ時線框的速度為v2 ，則水平方向由動量定理得

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得v2x=1m/s

線框cd邊剛進(jìn)入磁場到線框ad邊剛離開磁場過程中，由動能定理得：

又

線框離開磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱 Q2=WF

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得Q2=0.015J

線框從剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=Q1+Q2=0.025J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(9分）如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M=3 kg的薄板和質(zhì)量m=1kg的物塊�，F(xiàn)給薄板和物塊相同的初速度v=4m/s朝相反方向運(yùn)動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，求

①當(dāng)薄板的速度為2.4m/s時，物塊的速度大小和方向。

②薄板和物塊最終停止相對運(yùn)動時，因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一雜技演員把三個球依次豎直向上拋出，形成連續(xù)的循環(huán)。他每拋出一個球后，再過一段與剛才拋出的球剛才在手中停留的時間相等的時間，又接到下一個球，這樣，在總的循環(huán)中，便有形成有時空中有三個球，有時空中有兩個球，而演員手中則有一半時間內(nèi)有一個球，有一半時間內(nèi)沒有球。設(shè)每個球上升的最大高度為1. 25 m ，（g取10m/s2）則每個球在手中停留的時間是（ ）

A. △t=0.4s B. △t=0.3s C. △t=0.2s D. △t=0.1s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩條相互平行且相距d的光滑固定金屬導(dǎo)軌P1P2P3，和Q1Q2Q3，兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌P1 P2、Q1Q2的傾角均為θ，導(dǎo)軌P2P3、Q2Q3在同一水平面上，P2Q2⊥P2P3，傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌用相切的小段光滑圓弧連接。質(zhì)量為m的金屬桿CD從與P2Q2相距L處由靜止沿傾斜導(dǎo)軌滑下，當(dāng)桿CD運(yùn)動到P2Q2處時速度恰好達(dá)到最大，然后沿水平導(dǎo)軌滑動一端距離后停下。桿CD始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，空氣阻力、導(dǎo)軌和桿CD的電阻均不計，重力加速度大小為g。求；

(1)桿CD到達(dá)P2Q2處的速度大小vm；

(2)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程通過電阻R的電荷量q1以 及全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時間△t1及其停止處到P2Q2的距離s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,水平面上AB間有一長度x=4m的凹槽,長度為L=2m、質(zhì)量M=1kg的木板靜止于凹槽右側(cè),木板厚度與凹槽深度相同,水平面左側(cè)有一半徑R=0.4m的豎直半圓軌道,右側(cè)有一個足夠長的圓弧軌道,A點右側(cè)靜止一質(zhì)量m1=0.98kg的小木塊.射釘槍以速度v0=100m/s射出一顆質(zhì)量m0=0.02kg的鐵釘,鐵釘嵌在木塊中并滑上木板,木板與木塊間動摩擦因數(shù)μ=0.05,其它摩擦不計.若木板每次與A、B相碰后速度立即減為0,且與A、B不粘連,重力加速度g=10m/s2.求:

（1）鐵釘射入木塊后共同的速度V;

（2）木塊經(jīng)過豎直圓軌道最低點C時,對軌道的壓力大小FN;

（3）木塊最終停止時離A點的距離s.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.4 kg的長薄板BC靜置于傾角為37°的光滑斜面上，在距上端B水平距離為1.2m的A處，有一個質(zhì)量m=0.1 kg的小物體，以一定的初速度水平拋出，恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B點并在薄板上開始向下運(yùn)動，當(dāng)小物體落在薄板BC上的B端時，薄板無初速釋放并開始沿斜面向下運(yùn)動，當(dāng)小物體運(yùn)動到薄板的最下端C點時，與薄板BC的速度恰好相等。小物體與薄板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，sin370=0.6，cos370=0.8，g取10m/s2，求：

(1)小物體在A點的初速度；

(2)薄板BC的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺高1.25m，半徑為0.2m，可繞通過圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動．轉(zhuǎn)臺的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B（可看成質(zhì)點），A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m，B位于轉(zhuǎn)臺邊緣處，A、B間用長0.1m的細(xì)線相連，A、B與水平轉(zhuǎn)臺間最大靜摩擦力均為0.54N，g取10m/s2．

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時細(xì)線上出現(xiàn)張力？

（2）當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時A物塊開始滑動？

（3）若A物塊恰好將要滑動時細(xì)線斷開，此后轉(zhuǎn)臺保持勻速轉(zhuǎn)動，求B物塊落地瞬間A、B兩物塊間的水平距離．（不計空氣阻力，計算時取π=3）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1 m。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動時始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好。不計空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2.

（1）求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動的最大速度？

（2）若金屬棒從釋放到達(dá)到最大速度沿軌道下滑的距離為x=2m，則在此過程中電阻R上產(chǎn)生多少焦耳熱？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“用DIS 測定位移和速度”實驗中得到的小車的 s-t 圖如圖所示，則由圖可得（ ）

A. 小車在做減速運(yùn)動

B. 小車運(yùn)動的方向是在靠近位移傳感器。

C. 小車在 1.5s 末的瞬時速度為 0.3 m/s

D. 小車在 1.0-1.5s 間的平均速度為 0.4m/s

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